JP2010120063A - はんだ付け噴流波形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴流波高や流れ方向が安定した噴流波であって、酸化物等による汚染の少ない噴流波の形成を可能にすると共に、エロージョンの進行も有効に抑止する。
【解決手段】はんだ槽１１内に浸漬される軸流ポンプ１３と、軸流ポンプ１３の吐出口１４から同心に延設・横架され溶融はんだ送給路を形成する筒状内管１５、筒状内管１５を囲繞するようにその外側に配置された筒状外管１６、及び筒状内管１５と筒状外管１６とを連通する連通孔を含む溶融はんだ送給手段１８と、溶融はんだ送給手段１８の上部に接続され、はんだ槽１１内の溶融はんだ液面１ａ上に吹き口２０を有する吹き口体１９と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状の被はんだ付けワーク、例えば電子部品が搭載されたプリント配線板の被はんだ付け部に対して溶融はんだを噴流させ、このように供給した溶融はんだによってはんだ付けを行う装置に関する。

従来、プリント配線板の被はんだ付け部に溶融はんだを供給してはんだ付けを行う方法として、吹き口から溶融はんだを噴流させて噴流波を形成し、この噴流波とプリント配線板の被はんだ付け部とを接触させる方法が用いられている。従って、噴流波の噴流波高や流れ方向の安定性等々は、はんだ付け品質に大きく影響する。

溶融はんだを送るポンプや噴流波の形状を規定する吹き口体等には様々な方式があり、例えば非特許文献１において「遠心ポンプ」や「スクリューポンプ」，「ギヤポンプ」，「電磁ポンプ」等について説明されている（非特許文献１、第５０頁〜第５１頁の「８．はんだ噴流ポンプ」の項）。更に、「フロー式」や「ウェーブ式」，「二段ウェーブ式」，「フローデップ式」，「カスケード式」等についても説明されている（非特許文献１、第第４８頁〜第４９頁の「６．はんだ槽」の項）。

また、特許文献１には、溶融はんだの「噴流状態」を安定化させる技術として、「多孔板」を用いる技術や「断面略コ字状の複数の整流板」を用いて「はんだ流路・・・が蛇行」するように構成する技術が開示されている。

実開昭６４−１０３６１号公報 電子技術 臨時増刊号 １９８１年６月 Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．７

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、乱流が多く発生する遠心ポンプを使用しており、また遠心ポンプの小径の「吐出口」から大容積「圧送室」へ溶融はんだを吹き込む構成である。このため圧力分布の改善は可能ではあるが、溶融はんだの流れ方向は激しく変動し、そもそも溶融はんだの送給開始点において安定した流れを形成できない等の問題がある。

また、「多孔板」に溶融はんだを通過させる際の「流路抵抗」や、「蛇行」する流路に溶融はんだを通過させる際の「流路抵抗」により噴流波を安定化させる技術では、圧力分布を改善することはできるものの、乱流を減衰させることはできず、マクロ的には流れが揃って見えてもミクロ的には流れ方向は激しく変動し噴流波高も細かく揺れ動いている。そのため、微細な被はんだ付け部が多数存在するプリント配線板のはんだ付け（所謂マイクロソルダリング）を行うと、各被はんだ付け部のはんだ付け品質が不安定に変動するという問題がある。

一方で、鉛毒の環境ひいては人体への影響を排除する必要から、錫を主成分とする鉛フリーはんだが使用されるようになった。この鉛フリーはんだが鉄部材やステンレス部材にエロージョンを発生させ、このエロージョンにより甚だしくははんだ槽に孔が発生して溶融はんだが漏洩することが問題になっている。
また、錫を主成分とする鉛フリーはんだを大気中で噴流させると多量の酸化物を発生し、更にはこれらがドロスを形成してはんだ槽内に滞留し、特許文献１の「圧力室」等のように底部が平坦な部材の下部に付着堆積し、溶融はんだ中の酸化物含有量を増加させてしまう問題がある。即ちこれは、新たに発生した酸化物の付着堆積が進行しながら、その付着した酸化物から離脱する酸化物も存在するためである。

本発明はかかる実情に鑑み、噴流波高や流れ方向が安定した噴流波であって、酸化物等による汚染の少ない噴流波の形成を可能にすると共に、エロージョンの進行も有効に抑止するはんだ付け噴流波形成装置を提供することを目的とする。

本発明のはんだ付け噴流波形成装置は、被はんだ付け部に対して溶融はんだを噴流してはんだ付けを行うようにしたはんだ付け噴流波形成装置であって、はんだ槽内に浸漬される軸流ポンプと、前記軸流ポンプの吐出口から同心に延設・横架され溶融はんだ送給路を形成する筒状内管、この筒状内管を囲繞するようにその外側に配置された筒状外管、及び前記筒状内管と前記筒状外管とを連通する連通孔を含む溶融はんだ送給手段と、前記溶融はんだ送給手段の上部に接続され、前記はんだ槽内の溶融はんだ液面よりも上方に吹き口を有する吹き口体と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明のはんだ付け噴流波形成装置において、前記連通孔は前記吹き口体の吹き口とは反対側に位置して、前記筒状内管の長手方向に沿って複数列設されることを特徴とする。

また、本発明のはんだ付け噴流波形成装置において、前記連通孔は円形に形成され、その孔径を前記筒状内管の内径の２５％以下に設定したことを特徴とする。

また、本発明のはんだ付け噴流波形成装置において、前記筒状内管及び前記筒状外管間に形成される環状流路に、それらの長手方向に沿う複数領域に仕切る仕切り部材を設けたことを特徴とする。

また、本発明のはんだ付け噴流波形成装置において、前記軸流ポンプの回転駆動軸は、前記はんだ槽内の溶融はんだ液面に対して５０°以下の傾斜角度で配置されて成ることを特徴とする。

また、本発明のはんだ付け噴流波形成装置において、前記はんだ槽の槽底と前記筒状外管との間に所定の間隙が形成されるように、前記筒状外管は前記はんだ槽の槽底から離間配置されることを特徴とする。

また、本発明のはんだ付け噴流波形成装置において、前記筒状内管の軸心が前記筒状外管の軸心に対して、下方に偏倚して設定配置されることを特徴とする。

本発明において、主要な効果を説明する。先ず、その典型的態様では軸流ポンプと溶融はんだの流れを整える流路とが同心で断面円形状に形成されている。この軸流ポンプのポンプケーシングは吐出管と吐出口をも構成する。更に軸流ポンプの回転軸心と吐出管と吐出口とは同心で回転軸心に対して対称である。これらポンプ軸の回転軸心に対称で、吐出口をも構成するポンプケーシングに同心に内管を連繋することで、ポンプから吐出される溶融はんだの流れ方向を急変させることなく、即ち流れの不連続点が生じることなく連続的に流すことができる。

そして、筒状内管に設けられた連通孔から筒状外管へも溶融はんだが流れ出し、この筒状外管と筒状内管との間の円環状の流路を溶融はんだが流れてその流れ方向が揃えられた後に吹き口体へ送給され、その吹き口から噴流し噴流波を形成する。従って、流れの整った（圧力と方向の揃った）安定した噴流波を形成することができる。

また、本発明において、筒状内管の連通孔から筒状外管へ流れ出した溶融はんだは、筒状内管と筒状外管との間に形成される、典型的には円環状平行流路を、筒状内管の軸心と直交する縦断面において対称に流れて吹き口体の吹き口に到達する。そのため対称流の相互間において発生する流線の曲がりと不要な揺動とが打ち消され、直進する平衡流として吹き口から噴流し噴流波を形成する。従って、より一層流れの整った（即ち、圧力と方向の揃った）安定した噴流波を形成することができる。

また、本発明において、筒状内管の内径に対する各連通孔の孔径を２５％以下に形成することにより、流れの分岐損失を利用して筒状内管と筒状外管との間の円環状平行流路の圧力分布の均一化を図ることができる。これにより特に噴流波の波高変動（揺らぎ）を小さくすることができるようになる。

また、本発明において、円環状流路を複数の領域に仕切ることにより、筒状内管や筒状外管の管軸方向における流れの干渉を分断することができる。また、筒状内管に設けた連通孔の近傍領域の円環状流路を仕切ることなく連通するように円環状流路を複数の領域に仕切ることで、圧力分布を揃えつつ、筒状内管や筒状外管の管軸方向における流れの干渉を分断することができる。従って、更に流れの整った（圧力と方向の揃った）安定した噴流波を形成することができる。

また、本発明において、軸流ポンプの回転駆動軸が溶融はんだ液面と交差して溶融はんだから脱出する部位では、回転駆動軸の回転に引き回されて周囲の溶融はんだが渦状に回転すると共に溶融はんだ液面側から大気（雰囲気）が巻き込まれ、そのままでは酸化の促進によって黒色の酸化物が回転駆動軸の周辺に発生する。これに対してかかる交差角度を５０°以下にすることにより、回転駆動軸の周囲の溶融はんだ液面に渦流が発生するのを有効に抑止し、酸化物の発生量を大幅に低減することができる。

また、本発明において、吹き口体の吹き口から噴流した溶融はんだは、噴流波を形成した後にはんだ槽内に還流する。はんだ槽内に還流した溶融はんだは槽底へ至った後にシリンドリカルな円筒状の溶融はんだ送給手段の外壁に沿って容易に上昇する。また、はんだ槽の槽底と円筒状の溶融はんだ送給手段とを離間配置することで、両者間には広い間隙領域が形成され、槽底部において溶融はんだが流れ易くなる。そのため新たに発生したはんだ酸化物が溶融はんだ送給手段の底部に付着して堆積することが少なくなる。更に、そのような間隙領域を有することで、溶融はんだの循環流速が遅く穏やかになり、はんだ槽のエロージョンを発生し難くなる。

総じて本発明によれば、噴流波の波高や流れ方向ひいては噴流波形状に変動や揺動が発生しない安定した噴流波を形成できると共に、酸化物等の発生が少なく溶融はんだ中に滞留する微細な酸化物も少なくなる。また、エロージョンの進行も抑止されるようになる。その結果、高品質且つ安定した品質でクリーンなはんだ付け実装が可能になり、しかも長期間に亘って安心してはんだ付け実装を行うことができる。
更には、微細な被はんだ付け部が多数存在するプリント配線板のマイクロソルダリングが高品質で可能になる。従って、高密度プリント配線板のはんだ付け実装に極めて有効に用いることができる。

以下、図面に基づき、本発明によるはんだ付け噴流波形成装置の好適な実施の形態を説明する。
この実施形態において、はんだ付けされるべき被はんだ付け部品として、例えば電子部品が搭載されたプリント配線板（以下、ワークＷという）とし、ワークＷの被はんだ付け部へ噴流する溶融はんだにより、溶融はんだを供給してはんだ付けを行うものとする。

図１〜図３は、本実施形態におけるはんだ付け噴流波形成装置１０の構成例を示しており、図１ははんだ付け噴流波形成装置１０をそのポンプの回転軸を通る縦断面、図２はその平面図、図３は図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。ワークＷはフラックス塗付等を含
む前処理工程後、図示しない搬送装置により順次、図１等に示すようにはんだ付け噴流波形成装置１０の上方所定位置に搬送位置決めされ、溶融はんだを供給されるようになっている。なお、図１においては、略紙面直交方向にワークＷが搬送される。

ここで先ず、装置全体構成において平面視矩形状のはんだ槽１１内には、溶融状態のはんだ１（溶融はんだ）が収容されている。この例でははんだ槽１１は上部が開口する概略直方体を呈し、側面及び底面を含むその外壁には複数のヒータ１２が付設される。はんだ槽１１内の溶融はんだ１の温度は、図示しない温度センサにより検出され、その検出信号は制御部に送出される。温度検出信号を受信した制御部は、ヒータ１２に供給すべき電力を制御し、これによりヒータ１２がはんだ槽１１内の溶融はんだ１を予め決めた所定の温度の溶融状態に保持するように構成してある。

はんだ付け噴流波形成装置１０の主要構成において、はんだ槽１１内に浸漬される軸流ポンプ１３と、軸流ポンプ１３の吐出口１４から同心に延設・横架され、溶融はんだ送給路を形成する筒状内管１５、この筒状内管１５を囲繞するようにその外側に配置された筒状外管１６、及び筒状内管１５と筒状外管１６とを連通する連通孔１７を含む溶融はんだ送給手段１８と、溶融はんだ送給手段１８の上部に接続され、はんだ槽１１内の溶融はんだ液面よりも上方に吹き口２０を有する吹き口体１９と、を備えている。

この実施形態において、筒状内管１５及び筒状外管１６は共に典型的には円筒形とし、これらは相互に同心に水平配置される。このため筒状内管１５及び筒状外管１６間に形成される送給流路は、円環状（ドーナツ状）の平行流路となる。

また、はんだ槽１１内に配置された軸流ポンプ１３として、例えばスパイラルポンプを有する。このスパイラルポンプは、円筒状のポンプケーシング２１内にスクリュー２２を回転可能に収容しており、スクリュー２２の回転により吐出口１４から溶融はんだ１を吐出する。ポンプケーシング２１の一端側は溶融はんだ１の吸込み口２３として開口しており、その開口縁のフランジ部にて複数の連結ロッド２４を介して、後述するモータを支持するモータ台座２５と連結される。モータ台座２５ははんだ槽１１の上端縁にて、ボルト２６によって締着・固定される。

モータ台座２５上に支持されたモータ２７の出力軸２８と、スクリュー２２が取り付けられた回転駆動軸２９とはカプラ３０を介して相互に結合する。これによりモータ２７によりスクリュー２２を回転駆動することができる。なお、モータ２７は、上記のようにモータ台座２５に取り付けられるが、はんだ槽１１内の溶融はんだ１の液面１ａ上に位置しないように離間配置される。

ここで、軸流ポンプ１３の回転駆動軸２９（モータ２７の出力軸２８）は、はんだ槽１１内の溶融はんだ１の液面１ａに対して角度θで傾斜配置される。回転駆動軸２９は、溶融はんだ１の液面１ａと交差する部分では、回転駆動軸２９が回転した際に溶融はんだ１の液面１ａに渦流を発生し易くなり、そのままでは空気やその他の不純物等を溶融はんだ中に巻込んでしまうことがある。回転駆動軸２９を上記のように傾倒させることで、溶融はんだ１の液面１ａにおいて渦流が発生するのを有効に防止するものである。この実施形態において典型的には角度θが５０°以下となるように設定される。

ポンプケーシング２１はその他端側の下部付近で、円筒状を維持したまま「く」もしくは「へ」字状に比較的なだらかにもしくは緩く屈曲し、吐出口１４の開口端でその軸心が水平方向に指向するように配置される。吐出口１４の開口端にはその軸心方向に延出するように筒状内管１５が接続される。吐出口１４及び筒状内管１５は実質的に同径であり、即ち吐出口１４を軸心方向に延長するように筒状内管１５内に溶融はんだ送給路が形成される。なお、この屈曲部分は、ポンプケーシング２１と一体的に構成したものでもよく、筒状内管１５と一体的に構成したものでもよい。

このようにスパイラルポンプ等の軸流ポンプ１３は、ポンプケーシング２１がその回転駆動軸２９と同心の円筒形状であり、送給される溶融はんだ１は円筒形状のポンプケーシング２１内でその回転駆動軸２９の軸心方向へ送給される。また、傾斜して設けた軸流ポンプ１３の吐出口１４には、そのポンプケーシング２１と同径の筒状内管１５が軸心を揃えて同心に接続される。

ポンプケーシング２１に接続され、水平に横架された筒状内管１５の外側には、これを覆うように筒状外管１６が同心に配置される。これにより筒状内管１５と筒状外管１６の間に円環状平行流路が形成される。この場合、筒状外管１６の側壁部に設けた挿通孔３１に筒状内管１５を挿通させ、筒状内管１５の先端を筒状外管１６の他方の側壁部に突当て状態で保持部３２と嵌合させる。かかる結合構造により筒状内管１５及び筒状外管１６は相互に正確に位置決めされ一体化するが、両者は着脱自在である。

筒状内管１５と筒状外管１６とを連通する連通孔１７は、吹き口体１９の吹き口２０とは反対側に位置して筒状内管１５の長手方向に沿って複数列設される。図３の図示例では筒状内管１５の下部に、所定ピッチで複数の連通孔１７が穿設される。連通孔１７が円形に形成される場合、その孔径を好適には筒状内管１５の内径の２５％以下に設定する。このように連通孔１７の径を設定することにより、溶融はんだ１の流れの分岐損失を利用して筒状内管１５及び筒状外管１６間の円環状平行流路の圧力分布の均一化を図ることができるようになり、特に噴流波の波高変動（揺らぎ）を小さくすることができる。

なお、筒状内管１５に設ける連通孔１７の形状等につき、円形の場合の他に例えば長孔状やスリット状等であってもよく、２列等の複数列に設けてもよい。

溶融はんだ送給手段１８の上部に接続される吹き口体１９は、その基本構成として上下開放型の概略箱状もしくは直方体状を呈し、下側の開口部のまわりに突出形成されたフランジ部３３Ａを有する。また、筒状外管１６の上部には開口部のまわりにフランジ部３３Ｂが突出形成され、フランジ部３３Ａ及びフランジ部３３Ｂでなる接続部３３にて、これらを相互に接合することで吹き口体１９を筒状外管１６の上部に結合固定することができる。なお、接続部３３において吹き口体１９は筒状外管１６に対して着脱自在である。

前述のように吹き口体１９の吹き口２０は、溶融はんだ液面１ａよりも上方に位置するように配置される。この吹き口２０には、図３のように例えば傘状に展開する案内板３４が付設される。この案内板３４は、吹き口２０から噴流した溶融はんだ１のはんだ槽１１内への還流を案内する共に、噴流波の形状や流速等を規定する等の機能を有する。

軸流ポンプ１３、溶融はんだ送給手段１８及び吹き口体１９は一体化したかたちで、はんだ槽１１の上端縁にて吊下・固定される。この場合、モータ２７側では連結ロッド２４及びモータ台座２５を介して、またその反対もしくは対向側では吊下部材３５を介して、はんだ槽１１内の中央部に支持される。吊下部材３５ははんだ槽１１の上端縁にて、ボルト３６によって締着・固定される。なお、ボルト２６，３６を取り外すことにより、装置主要部を一体状態ではんだ槽１１から引き上げて取り外すことができ、その際、引き上げる際の把持手段である把手３７が付設されている。

本発明のはんだ付け噴流波形成装置は上記のように構成されており、次にその作用を説明する。
先ず、溶融はんだ１の流動状態を概略説明すると、モータ２７が作動して軸流ポンプ１３が回転駆動されると、その吸込み口２３から溶融はんだ１が吸い込まれて吐出口１４から吐出される。そして、軸流ポンプ１３から吐出される溶融はんだ１は、実質的に軸心方向に送給され、流れ方向等の流れ状態を急変させることなくポンプケーシング２１と同径の筒状内管１５へ送給される（流れＦ１）。

筒状内管１５に送給された溶融はんだ１は、列状に設けられた各連通孔１７から流れ出し（流れＦ２）、筒状内管１５と筒状外管１６との間の同軸状の空間、即ち円環状流路へ流れ込む。そして、図３に例示するように左右対称に円環状流路を流れ上がり（流れＦ３）、吹き口体１９との接続部付近で合流して吹き口２０へと送給される（流れＦ４）。

更に、噴流波を形成した溶融はんだ１は、吹き口体１９の案内板３４に沿って流れ落ちはんだ槽１１内に還流し（流れＦ５）、はんだ槽１１の槽底付近まで至った後にシリンドリカルな円筒状の外観を呈する筒状外管１６に沿って上昇し（流れＦ６）、軸流ポンプ１３の吸込み口２３から再び吸い込まれて循環する。

かかる溶融はんだ１の流動において、循環流に沿って先ず軸流ポンプ１３の回転駆動軸２９の周囲では一般には、その回転に引きずられて溶融はんだ１の渦流が発生し、特に溶融はんだ１の液面１ａでは渦流に大気（周辺雰囲気）が巻き込まれて酸化が促進され、黒粉状の酸化物が多量に発生する。これに対して本発明では軸流ポンプ１３の回転駆動軸２９を溶融はんだ１の液面１ａに対して傾斜させて設けている。これにより液面１ａに発生する渦流が大幅に小さくなり、特に溶融はんだ１の液面１ａとの角度が５０°以下になると格段に急速に減衰するようになる。そのため溶融はんだ１の液面１ａに発生するはずの渦流は実質的に殆ど発生しなくなり、回転駆動軸２９の周囲に発生する黒粉状の酸化物等を激減させることができる。

次に、筒状内管１５に設けた各連通孔１７の孔径を、典型的には筒状内管１５の内径の２５％以下にすることにより、各連通孔１７から分岐して流れ出す溶融はんだ１に圧力損失を与えることができる。これにより筒状内管１５と筒状外管１６との間の円環状流路における圧力分布を実質的に均等に揃えることができる。

また、筒状内管１５及び筒状外管１６は同心に配置構成され、両者間に形成される円環状流路は、平行平板流路を円形に曲げた形状に形成される。この円環状平行流路を溶融はんだ１が流れ上がる際に溶融はんだ１の流れる向きを揃えることができる。なお、この円環状平行流路の主目的は溶融はんだ１の流れる向きを揃えることにあるので、その間隔を極端に狭くして流体抵抗を増加させ圧力損失を極端に増大させる必要はない。

即ち、円環状平行流路の目的は、溶融はんだ１の流れの中にある揺らぎを減衰させることにあり、それにより流れの向きを揃えることにある。また、図３に例示するように左右の円環状平行流路を流れ上がった溶融はんだ１は、吹き口体１９との接続部３３にて吹き口体１９で平衡合流する。この平衡合流によりその揺らぎが一層減衰されて（打ち消されて）吹き口２０から噴流し、安定した噴流波を形成することができる。従って、噴流波高が安定で、且つ流れ方向が一定の噴流波を得ることができる。

次に、はんだ槽１１内に還流した溶融はんだ１の流動は、筒状外管１６がシリンドリカルな円筒状の曲面で構成されているため滞留する箇所がない。噴流波を形成する過程やはんだ槽１１に還流する過程等で発生したはんだ酸化物が筒状外管１６に付着堆積することもなく、この付着堆積により浮遊酸化物を増加させることもない。

即ち、かかる酸化物の付着堆積は溶融はんだ１中の微細な浮遊酸化物を増加させて汚染を増加させるが、この微細なはんだ酸化物を溶融はんだ１内の各構成部品に付着堆積しないようにして、つまり溶融はんだ１の液面１ａ上に浮上させてドロスとして滞留させるようにすれば、溶融はんだ１の著しい汚染を有効に抑制できる。そして、このドロスは清掃し除去すれば良い。

このように筒状外管１６やポンプケーシング２１等にはんだ酸化物が付着堆積しなくなり、これにより溶融はんだ１ひいては噴流波が、浮遊する微細なはんだ酸化物によって汚染されるのを有効に防止することができる。即ち、単位体積当たりの溶融はんだ１中に浮遊するはんだ酸化物を少なくすることができ、このはんだ酸化物がプリント配線板に付着するのを防ぎ、ワークＷの品質向上を図ることができる。

特に粒径数十μ程度の微細な酸化物が最近特に問題になり始めている。即ち、粒径数十μ程度の微細な酸化物でも、マイクロソルダリングにおいては回路を短絡したり、脱落してメカトロ機構部品等の作動障害を生じたりするため、噴流波のクリーン度が格別に重要視され始めているからである。
更に、縦断面形状が円筒状の筒状外管１６とはんだ槽１１の底部との間には広い領域が確保されるので、はんだ槽１１に還流した溶融はんだ１の循環流速が遅く穏やかになり、はんだ槽１１のエロージョンも発生し難くなる等の利点がある。

上述したように本発明のはんだ付け噴流波形成装置１０によれば、噴流波高や流れ方向が安定した噴流波であって、はんだ酸化物等による汚染の少ない噴流波の形成が可能になる。これによりマイクロソルダリングにおいてもプリント配線板に多数存在する各被はんだ付け部の高品質且つ均一なはんだ付けを行うことができる。しかも、はんだ槽１１のエロージョンも発生し難くなり、長期間に亘って安心して使用することができる。

（第２の実施形態）
ここで、本発明のはんだ付け噴流波形成装置の第２の実施形態を説明する。なお、上述した実施形態と同一又は対応する部材には同一符号を用いるものとする。図４は本発明の第２の実施形態における構成例を示している。第２の実施形態において、図４に示すように筒状内管１５の軸心を筒状外管１６の軸心の下方に位置するように構成する。その他の構成については上記実施の形態の場合と同様であるため、その説明を省略する。

第２の実施形態において、筒状内管１５の軸心が筒状外管１６の軸心に対して相対的に下方に偏倚し、筒状内管１５及び筒状外管１６間の間隔は、図４のように下方では狭く上方では広くなる。このため筒状内管１５の連通孔１７から流れ出した溶融はんだ１は、環状流路を流れ上がる際にその間隔が徐々に広がる言わばホーン状の流路（流れＦ２から始まり流れＦ３へと指向する流路）を流れる。このとき溶融はんだ１の流速が減速されながら流れ、その流れ方向が揃えられる。

即ち、ホーンには流体の流れ方向を揃えつつ速度を目標とする速度に合わせ整合させる作用がある。吹き口体１９への溶融はんだ１の流入速度が急激に変化しないようにして、流れ方向を揃え易くできる。従って、流速の不連続点を生じることなく噴流波を形成できるため、より一層安定した噴流波を形成することができる。
なお、ホーン状の流路に関して、前述した実施形態において図３に示した例では、筒状内管１５及び筒状外管１６は同心に配置されるが、吹き口体１９との接続部３３においてホーン状が形成され、流速の急激な変化が発生しないようにしている。

（第３の実施形態）
次に、本発明のはんだ付け噴流波形成装置の第３の実施形態を説明する。この場合も、上述した実施形態と同一又は対応する部材には同一符号を用いるものとする。図５は本発明の第３の実施形態における構成例を示している。第３の実施形態において、図１及び図５において破線で示したように、筒状内管１５と筒状外管１６との間の円環状流路にドーナツ状の仕切り板３８を設け、筒状内管１５及び筒状外管１６の長手方向に沿う複数領域に仕切られる。図１の図示例では円環状流路を３つの領域に仕切る２枚の仕切り板３８が設けられる。

筒状内管１５と筒状外管１６との間の円環状流路を上記のように複数の領域に分割することで、筒状内管１５の連通孔１７から流れ出した溶融はんだ１の流れ方向を、筒状内管１５や筒状外管１６の軸心に対して直交する方向に揃え易くなる。

更に、図６の破線で示すように、円環状流路の吹き口体１９側にのみ仕切り板３８′を設ける。即ち、連通孔１７付近における円環状流路の下部領域を切り欠くようにした仕切り板３８′を有する。

仕切り板３８′によれば、筒状内管１５の連通孔１７から流れ出した溶融はんだ１の圧力を仕切り板３８′の無い部分、即ち上述の下部領域で揃えつつ、仕切り板３８′のある部分で流れ方向を揃えることができる。

更に本発明の変形例において、筒状内管１５と筒状外管１６の間に、それらとそれぞれ連通するように構成された少なくとも１つの筒状管体を介在させることも可能である。介在させる筒状管体は、筒状内管１５及び筒状外管１６と同心とする。
筒状内管１５と筒状外管１６の間を多重構造とするで、溶融はんだ１の流れの揺らぎを更に効果的に減衰させることができる。

以上、本発明を実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、筒状内管１５あるいは筒状外管１６の形状（横断面形状）として、典型的には円形の場合について説明したが、この他に例えば楕円等の湾曲形状も可能である。

本発明のはんだ付け噴流波形成装置の縦断面図である。 本発明のはんだ付け噴流波形成装置の平面図である。 図１のＩ-Ｉ線に沿う断面図である。 本発明のはんだ付け噴流波形成装置の第２の実施形態に係る断面図である。 本発明のはんだ付け噴流波形成装置の第３の実施形態に係る断面図である。 本発明のはんだ付け噴流波形成装置の第３の実施形態に係る断面図である。

符号の説明

１ 溶融はんだ
１ａ 液面
１０ はんだ付け噴流波形成装置
１１ はんだ槽
１２ ヒータ
１３ 軸流ポンプ
１４ 吐出口
１５ 筒状内管
１６ 筒状外管
１７ 連通孔
１８ 溶融はんだ送給手段
１９ 吹き口体
２０ 吹き口
２１ ポンプケーシング
２２ スクリュー
２３ 吸込み口
２４ 連結ロッド
２５ モータ台座
２７ モータ
２８ 出力軸
２９ 回転駆動軸
３０ カプラ
３２ 保持部
３３ 接続部
３４ 案内板
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. 被はんだ付け部に対して溶融はんだを噴流してはんだ付けを行うようにしたはんだ付け噴流波形成装置であって、
   はんだ槽内に浸漬される軸流ポンプと、
   前記軸流ポンプの吐出口から同心に延設・横架され溶融はんだ送給路を形成する筒状内管、この筒状内管を囲繞するようにその外側に配置された筒状外管、及び前記筒状内管と前記筒状外管とを連通する連通孔を含む溶融はんだ送給手段と、
   前記溶融はんだ送給手段の上部に接続され、前記はんだ槽内の溶融はんだ液面よりも上方に吹き口を有する吹き口体と、を備えたことを特徴とするはんだ付け噴流波形成装置。
2. 前記連通孔は前記吹き口体の吹き口とは反対側に位置して、前記筒状内管の長手方向に沿って複数列設され、溶融はんだが前記連通孔から前記吹き口体へと対称に送給されることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け噴流波形成装置。
3. 前記連通孔は円形に形成され、その孔径を前記筒状内管の内径の２５％以下に設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のはんだ付け噴流波形成装置。
4. 前記筒状内管及び前記筒状外管間に形成される環状流路に、それらの長手方向に沿う複数領域に仕切る仕切り部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のはんだ付け噴流波形成装置。
5. 前記軸流ポンプの回転駆動軸は、前記はんだ槽内の溶融はんだ液面に対して５０°以下の傾斜角度で配置されて成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のはんだ付け噴流波形成装置。
6. 前記はんだ槽の槽底と前記筒状外管との間に所定の間隙が形成されるように、前記筒状外管は前記はんだ槽の槽底から離間配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のはんだ付け噴流波形成装置。
7. 前記筒状内管の軸心が前記筒状外管の軸心に対して、下方に偏倚して設定配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のはんだ付け噴流波形成装置。

Images